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珪藻土の微細構造特性

珪藻土の化学組成は主にSiO2ですが、その構造は非晶質、つまりアモルファスです。この非晶質SiO2はオパールとも呼ばれ、実際には含水非晶質コロイドSiO2であり、SiO2⋅nH2Oと表すことができます。産地が異なるため、水分含有量が異なります。珪藻土サンプルの微細構造は、主に堆積した珪藻類の種類に関連しています。珪藻類の種類が異なるため、形成された珪藻土鉱石の微細構造には明らかな違いがあり、性能にも違いがあります。以下は、我が国のある場所で研究した陸生堆積物によって形成された珪藻土鉱床であり、珪藻類は主に線状です。

珪藻土の応用

珪藻土は独特の微細構造を有しており、建材、化学、農業、環境保護、食品、ハイテクなど、幅広い分野で応用されています。日本では、珪藻土の21%が建材産業に、11%が耐火材料に、33%が担体・充填材に使用されています。現在、日本は新建材の開発と応用において良好な成果を上げています。

要約すると、珪藻土の主な用途は次のとおりです。

（1）微細孔構造を利用して、各種ろ過助剤や触媒担体を調製する。これは珪藻土の主な用途の一つであり、珪藻土の微細構造特性を最大限に活用する。しかし、ろ過助剤として用いる珪藻土鉱石は、コリノサイトを豊富に含むことが好ましい。また、触媒担体としては、線状藻類は内表面積が非常に大きいため、線状藻類構造を有する珪藻土鉱石が適している。

（2）保温・耐火材料の製造。900℃以下の断熱材の中で、珪藻土断熱耐火レンガは最も理想的な選択肢であり、我が国の珪藻土鉱山の主な応用分野の一つでもあります。

（3）珪藻土は活性SiO2の主な供給源として利用できます。珪藻土中のSiO2は非晶質であるため、反応性が高く、例えば石灰質原料と反応させてケイ酸カルシウム板耐火材を製造するのに最適です。もちろん、低品位珪藻土鉱石から不純物を取り除く必要があります。

（4）微孔吸着特性を利用して抗菌・抗真菌剤を調製する。これは珪藻土の新たな重要な用途の一つでもあり、生態学的効果を持つ機能材料である。桿菌の長さは通常1～5μm、球菌の直径は0.5～2μm、珪藻土の細孔径は0.5μmであるため、珪藻土で作られたフィルター要素は、珪藻土フィルター要素に付着すれば細菌を除去できる。抗菌剤や光増感剤はより優れた殺菌・殺菌効果を有し、抗菌剤にして他の材料に添加することで、徐放性や長期効果を実現できる。現在、人々はハイテク手段を用いて、珪藻土を担体として珪藻土型防カビ・抗菌機能材料を調製することができる。